[發(fā)明專利]一種人工骨及制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711210075.2
• 申請日: 2017-11-27
• 公開（公告）號: CN107899082A
• 公開（公告）日: 2018-04-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李朝陽;崔永順;夏文飛;呂維加
• 申請（專利權(quán)）人: 山東明德生物醫(yī)學(xué)工程有限公司
• 主分類號: A61L27/42
• 分類號: A61L27/42;A61L27/50;A61L27/54;A61L27/58;C04B35/447;C04B35/622
• 代理公司: 天津市北洋有限責(zé)任專利代理事務(wù)所12201
• 代理人: 王麗

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種人工骨及制備方法，屬于骨修復(fù)材料領(lǐng)域。

背景技術(shù)

人工骨修復(fù)是目前治療骨缺損較為理想的方法。硫酸鈣作為一種傳統(tǒng)的骨修復(fù)材料，以其良好的生物相容性、骨傳導(dǎo)性等在骨修復(fù)方面具有良好的應(yīng)用前景。自Dressman首次使用硫酸鈣成功治愈骨缺損以來，硫酸鈣骨修復(fù)材料逐漸發(fā)展，1996年美國Wright公司研制出外科級硫酸鈣骨水泥并通過美國FDA及歐洲認(rèn)證；最近又生產(chǎn)出新一代可注射型植骨材料MIIG骨水泥，不僅臨床療效，生物學(xué)性能更加確切、穩(wěn)定，且為微創(chuàng)治療骨缺損提供了一種有效途徑。但是，硫酸鈣骨水泥同時也存在可注射時間較短、缺乏骨誘導(dǎo)活性等缺點(diǎn)。

磷酸鈣具有良好的生物活性、生物相容性和可注射性，羥基磷灰石是磷酸鈣的一種，其化學(xué)成分和晶體結(jié)構(gòu)與脊椎動物骨的礦物成分非常接近，與人體組織有良好的生物相容性，且無毒性，并能與骨組織形成很好的骨性結(jié)合。為了改善硫酸鈣的骨再生性能，許多研究證明將磷灰石添加到硫酸鈣中，能夠得到注射時間可控、機(jī)械性能良好、具有成骨活性的可注射型復(fù)合人工骨，但磷灰石的吸收降解速率較慢，導(dǎo)致成骨速率較慢，因此有很多研究者對磷灰石進(jìn)行摻雜改性研究，如摻雜鍶元素、銀元素等，摻雜磷灰石是在羥基磷灰石中摻雜微量元素形成的置換式磷灰石固溶體，有研究報道，摻鍶磷灰石能夠提高其生物降解性和生物相容性，甚至能在一定程度上提高其骨誘導(dǎo)活性，摻銀磷灰石能夠增加其抑菌性，摻鎂磷灰石能夠增加其生物活性等。

雖然對摻雜磷灰石的制備研究有很多，如鎂摻雜磷灰石，鋅摻雜磷灰石等，但對雙元素?fù)诫s、多元素?fù)诫s的研究較少，特別是多元素全取代磷灰石的研究應(yīng)用還未有報道。本發(fā)明將制備的多元素磷灰石與硫酸鈣結(jié)合，多元素磷灰石的加入，增加人工的抑菌性、注射型和生物活性及骨誘導(dǎo)性，并輔以碘伏醇溶液增加人工骨的顯影性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種新型的多元素磷灰石人工骨及制備方法，本發(fā)明的人工骨主要由粉體和液體組成，其中粉體含有多元素磷灰石、硫酸鈣。將粉體和液體按照粉液質(zhì)量比1～3:1混合，制得所述人工骨。本發(fā)明制得的人工骨具有抗菌、可注射性好等特點(diǎn)，同時還具有良好的生物相容性和骨誘導(dǎo)性，多元素磷灰石是以鍶、銀、鎂全取代鈣元素制備的銀鍶鎂磷灰石，形成以鍶元素為基，鎂、銀元素?fù)诫s的多元素磷灰石，多元素磷灰石中元素的摻雜賦予磷灰石骨誘導(dǎo)性及抗菌性，并可起到鎮(zhèn)痛的效果，緩解病人的心理壓力，將該多元素磷灰石與硫酸鈣復(fù)合，制得的人工骨具有抗菌性、可注射特點(diǎn)，同時還具有良好的生物相容性和骨誘導(dǎo)性。

人工骨組成及質(zhì)量百分含量為：粉體由70％～90％的硫酸鈣和10～30％的多元素磷灰石組成，液體是0.05～3％的海藻酸鈉溶液、0.1～25％碘伏醇溶液或水的一種。其中多元素磷灰石是以鍶、銀、鎂全取代鈣元素的銀鍶鎂磷灰石。液體優(yōu)選質(zhì)量百分含量為0.1～25％碘伏醇溶液。

銀鎂鍶磷灰石中，Ag/(Ag+Mg+Sr)摩爾比為1～10:100，Mg/(Ag+Mg+Sr)摩爾比為1～30:100，Sr/(Ag+Mg+Sr)摩爾比為60～98:100，(Ag+Mg+Sr)/P摩爾比為100:60。

人工骨的制備方法為：

(1)配置相同濃度的硝酸鍶、硝酸鎂、硝酸銀溶液及磷酸氫二銨溶液，溶液的濃度為0.05～0.2mol/L；

(2)將四種溶液同時泵入到反應(yīng)容器中，泵入速度分別為硝酸鍶溶液60～98mL/min，硝酸鎂溶液1～30mL/min，硝酸銀溶液1～10mL/min，磷酸氫二銨溶液60mL/min，四種溶液同時結(jié)束泵入，泵入時間為10～30min，得到白色乳液，繼續(xù)混合均勻；

(3)加入氨水，有白色沉淀逐漸析出，調(diào)整pH值為10～12，繼續(xù)混合均勻；

(4)將白色沉淀從液體中分離，將白色沉淀轉(zhuǎn)移到含微米孔的隔離盒中，控制隔離盒在液體上層，液體正好浸沒沉淀，在溫度為150～250℃，壓力為0.4～2MPa的條件下反應(yīng)4～24h，清洗、干燥，最后500～1000℃，燒結(jié)3～12h，冷卻、研磨得到5～200μm的銀鎂鍶磷灰石；

(5)將制備的銀鎂鍶磷灰石與硫酸鈣混合均勻，得到人工骨粉體；

(6)按照粉液質(zhì)量比1～3:1，將人工骨液體加入到人工骨粉體中，攪拌均勻，微創(chuàng)注射到缺損部位固化得到人工骨。

上述步驟(2)、(3)中所述的繼續(xù)混合均勻，優(yōu)選混合時間為5～60min。